WO2016072163A1

WO2016072163A1 - 検出器結合体および検出器

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Publication number: WO2016072163A1
Application number: PCT/JP2015/076578
Authority: WO
Inventors: 戸波　寛道; 倫明津田
Original assignee: 株式会社島津製作所
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2016-05-12
Also published as: JP2017227443A

Abstract

　複数のシンチレータを一体化させて構成される検出器結合体おいて、製造コストを抑止された検出器結合体を提供する。本発明に係る検出器結合体は、各領域を分断する溝が設けられたＳｉＰＭＡ３を有し互いに隣接するシンチレータ２に挟まれる位置に設けられた隔壁板５ＹがＳｉＰＭＡ３の溝に嵌合する位置まで伸びた構成をしている。このようにすると、検出器結合体を効率的に製造することができる。シンチレータ、ライトガイド４および隔壁板５Ｘ，５Ｙが一体化したユニットをＳｉＰＭＡ３に装着する際に、ユニットから突出した隔壁板５Ｙの先端をＳｉＰＭＡ３の溝にはめ込めば、ユニットとＳｉＰＭＡ３との正確な位置合わせが完了するからである。

Description

検出器結合体および検出器

　本発明は、シンチレータ結晶が配列された放射線検出器が複数個結合された検出器結合体およびシンチレータ結晶が複数個結合された検出器に関する。

　γ線などの放射線を検出する放射線検出器には外見が図１９左側のようなものがある。この様な放射線検出器５１は、シンチレータ結晶ｃが縦、横、高さ方向に３次元的に配列したシンチレータ５２と、シンチレータ５２から発した蛍光を通過させるライトガイド５４と、ライトガイド５４を通過してきた蛍光を検出する光検出器５３とを有している。シンチレータ５２から発せられる蛍光は、放射線が変換されたものである（例えば特許文献１参照）。

　放射線検出器５１は、蛍光を測定する際に蛍光がシンチレータ５２のどの部分で発したかを区別する機能を有している。この様な機能は、蛍光の位置弁別機能と呼ばれる。放射線検出器５１は、シンチレータ５２を構成するシンチレータ結晶ｃのどの結晶が蛍光を発したのかを特定することにより、蛍光の発生位置を弁別する。

　最近は、図１９右側に示すようにシンチレータ結晶ｃが縦、横に２次元的に配列したシンチレータ５２を有する放射線検出器が開発されてきている。

　ＰＥＴ装置など放射線撮影装置を構成するには、上述の放射線検出器５１を数多く配列して検出器リングを構成する必要がある（例えば、特許文献２参照）。ＰＥＴ装置を製造する際には、組み立てに必要な部品点数を減らすようにすることが望ましい。また、放射線検出器を配列して検出器リングを構成するときに、放射線検出器同士の間に隙間があると、その部分で放射線の検出を行うことができない。

　そこで、従来構成においては、複数の放射線検出器を一体化させる構成が考え出されている。図２０は、４つの放射線検出器が一体化した検出器結合体の構成について示している。この検出器結合体を構成するシンチレータ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄの側面は互いに貼り合わされており、互いに隣り合うシンチレータ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄの間には隙間がない。

　この検出器結合体は、互いに制御系統が独立している複数の領域がある。つまり、検出器結合体は、図２０に示すように、１つの基板から構成される光検出器５３を有しているが、この光検出器５３には、シンチレータ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄのそれぞれに光学的に結合している領域５３ａがあり、シンチレータ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄで発生した蛍光は、これらシンチレータに対応する領域５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄで検出される。仮に、シンチレータ５２ａ内で生じた蛍光が隣のシンチレータ５２ｂに漏れてしまうと、この漏れ出した蛍光は、シンチレータ５２ａに対応する光検出器５３の領域５３ａで検出できない。したがって、光検出器５３は蛍光の強度を実際よりも弱く見積もってしまう。蛍光の漏洩は、検出器結合体の放射線の検出感度を悪化させるのである。

　このような事態を抑制する目的で従来より、各シンチレータ５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄの界面に各シンチレータを光学的に分断する隔壁反射板５５を設けた構成が考え出されている。これにより、シンチレータ５２ａで発生した蛍光が隣のシンチレータ５２ｂに入射しようとしてもその前に隔壁反射板５５により反射され、シンチレータ５２ｂに入射できない。

　また、図２１に示すように各ライトガイド５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄの界面に各ライトガイドを光学的に分断する隔壁反射板５６を設けた構成も考え出されている。これにより、ライトガイド５４ａで発生した蛍光が隣のライトガイド５４ｂに入射しようとしてもその前に隔壁反射板５６により反射され、ライトガイド５４ａに入射できない。

特表２００８－５２５１６１号公報国際特許公開第２００９／１３０３９号公報

　しかしながら、従来装置によれば次のような問題点がある。
　すなわち、従来装置によれば、製造がきわめて困難である。

　検出器結合体のシンチレータ５２は、ライトガイド５４を介して光検出器５３に光学的に結合している。このような検出器結合体を製造するときには、まず４つのシンチレータ５２を一体化させたもの（シンチレータ結合体），および４つのライトガイド５４を一体化させたもの（ライトガイド結合体）が用意される。そして、図２１に示すように、光検出器５３にライトガイド結合体およびシンチレータ結合体を接着剤で接着することで検出器結合体が製造される。光検出器５３と４つのライトガイド結合体の間には、接着剤が硬化した接着層が介在することになる。この接着層は、ライトガイド結合体とシンチレータ結合体との間にもある。

　検出器結合体を製造する際には、互いの部材の位置合わせを高い精度で行わなければならない。シンチレータ結合体とライトガイド結合体とを接着剤で結合するときに互いの部材が位置ずれを起こしていると、製造される検出器結合体の光学的特性が理想からずれてきてしまう。このような事情は光検出器５３とライトガイド結合体とを接着剤で結合させるときも同様である。

　互いの部材の位置合わせを高い精度で行うことは容易ではない。このような事情が検出器結合体の製造コストを押し上げる原因にもなっている。

　また、従来構成は、光学的特性が必ずしも理想通りになるとは限らない。すなわち、図２２に示すようにシンチレータ結合体とライトガイド結合体との間には、光学接着剤が硬化した接着剤層が介在している。この接着剤層は、シンチレータ結合体の隔壁反射板５５とライトガイド結合体の隔壁反射板５６の間にも介在することになる。つまり、隔壁反射板５５と隔壁反射板５６は蛍光を透過させる接着剤層により分断される。

　従来構成によれば、シンチレータ５２ａで生じた蛍光を光検出器５３ａにすべて入射させようとしても、一部が隔壁反射板５５と隔壁反射板５６とが分断されている部分（シンチレータ５２ａとライトガイド５４ａとの間）に位置する接着剤層を通じて隣のライトガイドに逃げ出してしまう。この接着剤層がなければ、この様な蛍光の漏洩は起こらないわけであるが、接着剤層は、シンチレータとライトガイドとを一体化するのに不可欠である。

　また、図２２に示すように、光検出器５３とライトガイド結合体との間にも、光学接着剤が硬化した接着剤層が介在している。従来構成によれば、ライトガイド５４ａに進入した蛍光をライトガイド５４ａに対応する光検出器５３の領域５３ａにすべて入射させようとしても、一部が接着剤層を通じて隣の領域５３ｂに逃げ出してしまう。この接着剤層がなければ、この様な蛍光の漏洩は起こらないわけであるが、接着剤層は、光検出器５３とライトガイド５４結合体とを一体化するのに不可欠である。

　同様な問題は、単一のシンチレータを有する検出器においても生じる。図２３は、問題の検出器を示している。この様な構成の検出器は、シンチレータ結晶ｃと光検出器５３上の蛍光を検出する素子とが、１対１で対応していており、互いに隣り合うシンチレータ結晶には、蛍光が往来することがないように隔壁反射板５５が設けられている。図２３のような検出器は、検出器結合体としてではなく、単一の検出器である。しかしながら、図２３の検出器は、シンチレータ結晶ｃと素子からなる検出器が無数に集まって構成されていると捉えることもできる。したがって蛍光が横方向に漏洩してしまうことで不具合が生じるという事情は、図２２を参照しながらした説明と同様である。図２３においても隔壁反射板５５が互いに隣り合う素子同士の光学的独立性を十分に保つことができていない。シンチレータ結晶ｃで生じた蛍光を光検出器のある素子にすべて入射させようとしても、一部が接着剤層を通じて隣の素子に逃げ出してしまう。

　本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、複数のシンチレータを一体化させて構成される検出器結合体およびシンチレータ結晶が複数個結合された検出器において、製造コストを抑止し、検出感度を高めることを目的とする。

　本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
　すなわち、本発明に係る検出器結合体は、（Ａ）放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が縦方向および横方向に配列して構成されるシンチレータを複数有し、複数のシンチレータが縦方向に配列され、（Ｂ）シンチレータで発生した蛍光を通過させるライトガイドを複数有し、複数のライトガイドが縦方向に配列され、（Ｃ）シンチレータの各々に対応する領域が設けられるとともに、各領域を分断する溝が設けられた光検出器と、（Ｄ）互いに隣接するシンチレータに挟まれる位置に設けられた蛍光を反射する隔壁板とを備え、（Ｅ）複数のシンチレータで構成される層、複数のライトガイドで構成される層、および光検出器が縦方向および横方向と直交する高さ方向に積層されており、（Ｆ）隔壁板は、隣接するライトガイドの間を通過して、光検出器の溝に嵌合する位置まで伸びていることを特徴とするものである。

　［作用・効果］本発明によれば、複数のシンチレータを一体化させて構成される検出器結合体において、製造コストを抑止し、検出感度を高めることができる。すなわち、本発明に係る検出器結合体は、各領域を分断する溝が設けられた光検出器を有し互いに隣接するシンチレータに挟まれる位置に設けられた隔壁板が光検出器の溝に嵌合する位置まで伸びた構成をしている。このようにすると、検出器結合体を効率的に製造することができる。シンチレータ、ライトガイドおよび隔壁板が一体化したユニットを光検出器に装着する際に、ユニットから突出した隔壁板の先端を光検出器の溝にはめ込めば、ユニットと光検出器との正確な位置合わせが完了するからである。これにより、検出器結合体の光学的特性は理想通りとなり、検出感度が改善される。

　また、上述の検出器結合体において、光検出器が有する各領域は、制御系統が独立していればより望ましい。

　［作用・効果］上述の構成は、本発明の検出器結合体をより具体的に表している。光検出器が有する各領域は、制御系統が独立していれば、出力端子から出力される暗電流を少なくすることができ、検出感度の高い検出器結合体が構成できる。

　また、上述の検出器結合体において、隔壁板は、検出器結合体を製造する際、ライトガイドに対する光検出器の位置を表していればより望ましい。

　［作用・効果］上述の構成は、本発明の検出器結合体をより具体的に表している。隔壁板は、検出器結合体を製造する際、ライトガイドに対する光検出器の位置を表していれば、検出器結合体の製造が容易に行える。

　また、上述の検出器結合体において、隔壁板は、ＥＳＲフィルム、白色シート、ＥＳＲフィルムがこの順に積層されて構成されていればより望ましい。

　［作用・効果］上述の構成は、本発明の検出器結合体をより具体的に表している。隔壁板を白色シートで構成するようにすれば、隔壁板を挟み込むシンチレータは確実に光学的に遮断される。

　また、上述の検出器結合体において、縦横に配列された４つのシンチレータを有し、縦方向に伸びる隔壁板と横方向に伸びる隔壁板とが組み合わさって構成される隔壁板組体を備えていればより望ましい。

　［作用・効果］上述の構成は、本発明の検出器結合体をより具体的に表している。縦方向に伸びる隔壁板と横方向に伸びる隔壁板とが組み合わさって構成される隔壁板組体が構成されていれば４つのシンチレータの各々を確実に光学的に隔離することができる。

　また、上述の検出器結合体において、ＴＯＦ－ＰＥＴ装置用となっていればより望ましい。

　［作用・効果］上述の構成は、本発明の検出器結合体の好適な利用方法を表している。本発明の検出器結合体は、従来構成と比べて放射線検出の感度が向上している。したがって、本発明は、高度な検出分解能が要求されるＴＯＦ－ＰＥＴにも用いることができる。

　また、本発明に係る検出器結合体は、（Ａ）放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が縦方向および横方向に配列して構成されるシンチレータを複数有し、複数のシンチレータが縦方向に配列され、（Ｃ）シンチレータの各々に対応する領域が設けられるとともに、各領域を分断する溝が設けられた光検出器と、（Ｄ）互いに隣接するシンチレータに挟まれる位置に設けられた蛍光を反射する隔壁板とを備え、（Ｅ＋）複数のシンチレータで構成される層、および光検出器が縦方向および横方向と直交する高さ方向に積層されており、（Ｆ＋）隔壁板は、光検出器の溝に嵌合する位置まで伸びている構成としてもよい。
　この構成は、ライトガイドを有しない検出器結合体に関するものである。

　また、本発明に係る検出器は、（Ａ）放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が縦方向および横方向に配列して構成されるシンチレータを有し、複数のシンチレータが縦方向に配列され、（Ｃ＋）シンチレータ結晶の各々に対応する領域が設けられるとともに、各領域を分断する溝が設けられた光検出器と、（Ｄ＋）シンチレータは、互いに隣接するシンチレータ結晶に挟まれる位置に設けられた蛍光を反射する隔壁板を有し、（Ｅ＋）複数のシンチレータで構成される層、および光検出器が縦方向および横方向と直交する高さ方向に積層されており、（Ｆ＋）隔壁板は、光検出器の溝に嵌合する位置まで伸びている構成としてもよい。
　この構成は、各シンチレータ結晶が隔壁板によって光学的に隔絶されているシンチレータを有する検出器に関するものである。

　本発明によれば、複数のシンチレータを一体化させて構成される検出器結合体において、製造コストを抑止し、検出感度を高めることができる。すなわち、本発明に係る検出器結合体は、各領域を分断する溝が設けられた光検出器を有し互いに隣接するシンチレータに挟まれる位置に設けられた隔壁板が光検出器の溝に嵌合する位置まで伸びた構成をしている。このようにすると、検出器結合体を効率的に製造することができる。シンチレータ、ライトガイドおよび隔壁板が一体化したユニットを光検出器に装着する際に、ユニットから突出した隔壁板の先端を光検出器の溝にはめ込めば、ユニットと光検出器との正確な位置合わせが完了するからである。これにより、検出器結合体の光学的特性は理想通りとなり、検出感度が改善される。

実施例１に係る検出器結合体の全体像を説明する斜視図である。実施例１に係る検出器結合体の構成を説明する斜視図である。実施例１に係るＳｉＰＭＡの構成を説明する斜視図である。実施例１に係るシンチレータの構成を説明する平面図である。実施例１に係るシンチレータの構成を説明する平面図である。実施例１に係るシンチレータの構成を説明する平面図である。実施例１に係る検出器結合体の全体像を説明する分解斜視図である。実施例１の隔壁板を説明する平面図である。実施例１の隔壁板を説明する平面図である。実施例１の隔壁板を説明する斜視図である。実施例１の隔壁板を説明する平面図である。実施例１に係るＳｉＰＭＡの構成を説明する斜視図である。実施例１に係る検出器結合体の構成を説明する平面図である。実施例１に係る検出器結合体の製造方法を説明する平面図である。実施例１に係る検出器結合体の効果を説明する平面図である。実施例１に係る検出器結合体の効果を説明する平面図である。本発明の１変形例に係る構成を説明する平面図である。本発明の１変形例に係る構成を説明する平面図である。従来の放射線検出器の構成を説明する斜視図である。従来の検出器結合体の構成を説明する斜視図である。従来の検出器結合体の構成を説明する斜視図である。従来の検出器結合体の問題点を説明する斜視図である。従来の検出器の問題点を説明する斜視図である。

　以降、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。

　続いて実施例１に係る検出器結合体１０について説明する。本発明に係る検出器結合体１０は、γ線などの放射線を検出する放射線検出器の一種であり、図１に示すように、従来構成の放射線検出器を縦横に２×２のマトリックス状に配列したような構成となっている。そして、本発明に係る検出器結合体１０は、放射線検出器同士がすき間無く配列されている構成となっている。本発明によれば、互いに隣接するシンチレータ２の間に放射線がすり抜ける隙間がなく、個別の放射線検出器１を４つ並べただけの構成と比べて、検出感度の改善がなされている。本発明に係る検出器結合体１０は、ＴＯＦ－ＰＥＴ（Ｔｉｍｅ　ｏｆ　Ｆｒｉｇｈｔ　-　Ｐｏｓｉｔｒｏｎ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に用いることができる。本発明に係る装置は、この他、一般的なＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ(Single photon emission computed tomography)装置、ＰＥＴ－ＭＲ装置に用いることもできる。

　図２は、検出器結合体１０の一部分について説明している。図２に示すように、実施例１に係る検出器結合体１０は、放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶ｃが縦横に配列し、高さ方向に第１層Ｌ１ないし第４層Ｌ４の４つの層を有するシンチレータ２と、シンチレータ２に光学的に接続されたシリコン・フォト・マルチプライア・アレイ（以下、ＳｉＰＭＡ３よぶ）と、シンチレータ２とＳｉＰＭＡ３との間に介在する位置に配置されたライトガイド４とを備えた放射線検出器である。このＳｉＰＭＡ３は、蛍光を検出する半導体素子シリコン・フォト・マルチプライアが２次元マトリックス状に配列されており、入射した蛍光のｘ，およびｙについての位置を弁別することができる。ライトガイド４は、シンチレータ２で生じた蛍光をＳｉＰＭＡ３に導くために設けられている。したがって、ライトガイド４は、シンチレータ２とＳｉＰＭＡ３とに光学的に結合されている。ＳｉＰＭＡ３の基板に４つのライトガイド４を光学的に結合させることができる。各ライトガイド４には、シンチレータ２が１つずつ接続されるから、ＳｉＰＭＡ３には、４つのシンチレータ２が光学的に結合されていることになる。ＳｉＰＭＡ３は、本発明の光検出器に相当する。上述のｘ方向は、本発明の縦方向と考えることができる。この場合、ｙ方向は本発明の横方向に相当することになる。一方、上述のｙ方向は本発明の縦方向と考えることができる。この場合、ｘ方向は本発明の横方向に相当することになる。ｘ方向とｙ方向とは互いに直交する。

　このように、本発明の検出器結合体１０は、放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が縦横に配列して構成されるシンチレータ２を複数有している。複数のシンチレータ２はｘ方向およびｙ方向に配列されている。したがって、検出器結合体１０は、縦横に配列された４つのシンチレータ２を有している。また、本発明の検出器結合体１０は、シンチレータ２で発生した蛍光を通過させるライトガイド４を複数有している。複数のライトガイド４はｘ方向およびｙ方向に配列されている。したがって、検出器結合体１０は、縦横に配列された４つのライトガイド４を有していることになる。そして、本発明の検出器結合体１０は、シンチレータで構成される層、複数のライトガイドで構成される層、および光検出器がｚ方向に積層された構成となっている。

　シンチレータ２は、放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶ｃがｘ，ｙ方向に二次元的に配列して構成され、ｘ方向およびｙ方向のいずれにも直交するｚ方向に第１層Ｌ１ないし第４層Ｌ４の４つの層を有している。すなわち、シンチレータ２は、ｚ方向（高さ方向）に細長状となっている４角柱形状のシンチレータ結晶ｃが二次元的に配列されることにより構成されている。シンチレータ結晶ｃの各々は、Ｃｅが拡散した（Ｌｕ，Ｇｄ）_２ＳｉＯ_５（以下、ＬＧＳＯとよぶ）によって構成されている。また、シンチレータ結晶ｃの各々は、例えば、ｘ方向の幅が１．４５ｍｍ，ｙ方向の幅が１．４５ｍｍ，ｚ方向の高さが１８ｍｍの直方体をしている。また、シンチレータ２の４側端面は、図示しない反射膜で被覆されている。シンチレータ結晶ｃは、シンチレータ２の第１層Ｌ１ないし第４層Ｌ４に跨って設けられている。すなわち、シンチレータ２を構成するシンチレータ結晶ｃは、シンチレータ２の高さ方向（ｚ方向）の全域に跨って設けられている。

　互いに隣接するシンチレータ結晶ｃに挟まれる位置には、蛍光を透過する透過材ｔが設けられている。透過材ｔは、シンチレータ結晶ｃと反射板ＲＸ，ＲＹとの間にも形成されている。この透過材ｔは、シンチレータ結晶ｃや反射板を結合してシンチレータ２を形作る役割も果たしている。この透過材ｔの厚さは、シンチレータ結晶ｃと反射板ＲＸ，ＲＹとの間において２５μｍ程度であり、材料としては、シリコン樹脂からなる熱硬化性樹脂が使用できる。

　シンチレータ２を構成する互いに隣接するシンチレータ結晶ｃは、屈折率がシンチレータ結晶ｃを構成する材料よりも小さい透過材ｔにより光学的に結合されている。

　なお、シンチレータ２で発した蛍光は、ライトガイド４を介してシンチレータ２に光学的に接続された蛍光を検出するＳｉＰＭＡ３によって弁別される。すなわち、ＳｉＰＭＡ３は、シンチレータ２で発した蛍光がどのシンチレータ結晶ｃから発生したものであるのかを区別することができるのである。つまり、ＳｉＰＭＡ３は、シンチレータ２のｘ方向およびｙ方向について蛍光の発生位置の弁別能を有している。

　ＳｉＰＭＡ３は、シンチレータ２のｚ方向についても蛍光の発生位置の弁別をすることができる。すなわち、ＳｉＰＭＡ３は、シンチレータ２が有する４つの層のうち、どの層から蛍光が発したのかを弁別することができるのである。すなわち、シンチレータ２は、ｚ方向について４つの領域に区分けすることができる。このときの区分けを順番に第１層Ｌ１，第２層Ｌ２，第３層Ｌ３，第４層Ｌ４と呼ぶことにする。これら４層のうち、シンチレータ２における放射線が入射する面である入射面側に位置する層を第１層Ｌ１であるものとし、シンチレータ２におけるライトガイド４側に位置する層を第４層Ｌ４であるものとする。シンチレータ２を構成するシンチレータ結晶ｃは、この各層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に跨って存在しているということになる。各層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４のｚ方向の高さは、それぞれ４．５ｍｍに設定されている。

　図３は、本発明に係るＳｉＰＭＡ３の構成を示している。ＳｉＰＭＡ３の蛍光が入射する入射面には、４つの領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄが設けられている。領域Ｒａには、検出器結合体１０を構成する４つのシンチレータの一つであるシンチレータ２ａがライトガイド４を介して光学的に接続される。領域Ｒａは、シンチレータ２ａで発した蛍光を検出するものであり、検出器結合体１０を構成する他のシンチレータ２ｂ，２ｃ，２ｄで発した蛍光の検出は行わない。

　ＳｉＰＭＡ３の領域Ｒｂには、検出器結合体１０を構成する４つのシンチレータの一つであるシンチレータ２ｂがライトガイド４ｂを介して光学的に接続される。領域Ｒｂは、シンチレータ２ｂで発した蛍光を検出するものであり、検出器結合体１０を構成する他のシンチレータ２ａ，２ｃ，２ｄで発した蛍光の検出は行わない。

　同様に、ＳｉＰＭＡ３の領域Ｒｃには、検出器結合体１０を構成する４つのシンチレータの一つであるシンチレータ２ｃがライトガイド４ｃを介して光学的に接続される。領域Ｒｃは、シンチレータ２ｃで発した蛍光を検出するものであり、検出器結合体１０を構成する他のシンチレータ２ａ，２ｂ，２ｄで発した蛍光の検出は行わない。

　また、ＳｉＰＭＡ３の領域Ｒｄには、検出器結合体１０を構成する４つのシンチレータの一つであるシンチレータ２ｄがライトガイド４ｄを介して光学的に接続される。領域Ｒｄは、シンチレータ２ｄで発した蛍光を検出するものであり、検出器結合体１０を構成する他のシンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃで発した蛍光の検出は行わない。このように、ＳｉＰＭＡ３には、シンチレータ２の各々に対応する領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄが設けられている。シンチレータ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの各々は、対応するライトガイド４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを通じて対応する領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄに光学的に結合されている。

　各領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄは、共通の基板３ｍ上に設けられている。したがって、各領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄは、基板３ｍにより一体化されている。

　領域Ｒａには、縦４×横４に配列された１６個の検出素子を有している。領域Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄについても同様の構成である。

　ＳｉＰＭＡ３上の領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄは、縦２×横２の二次元マトリックス状に配列されている。各領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄの隙間には、各領域を分断するようにｚ方向に凹んだ溝が設けられている。従って、溝には、領域Ｒａ，Ｒｂと領域Ｒｃ，Ｒｄとを分断するｘ方向に伸びるものと、領域Ｒａ，Ｒｃと領域Ｒｂ，Ｒｄとを分断するｙ方向に伸びるものがある。　

　次に、反射板について説明する。シンチレータ２には、互いに隣接するシンチレータ結晶ｃの隙間に蛍光を反射するｘ方向（横方向）に伸びる反射板ＲＸおよびｙ方向（縦方向）に伸びる反射板ＲＹとが設けられている。反射板ＲＸ，ＲＹは、図２に示すように、互いに隣接するシンチレータ結晶ｃの間に介在する位置あり、例えばポリエステルフィルムなどのプラスチックフィルムで構成され、厚さは、例えば１２５μｍとなっている。

　＜反射板ＲＸについて＞
　まず、反射板ＲＸについて説明する。図４の左側は、実施例１に係るシンチレータをそのｙｚ側端面から見たときの平面図である。図４の左側の示すように、いずれの反射板ＲＸも、ｘ方向、およびｚ方向に伸びた板状であり、シンチレータ結晶ｃの隙間に挿入されている。しかも、そのｚ方向の高さは例えば４．５ｍｍに設定されている。このように、反射板ＲＸと各層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の高さは等しい。

　反射板ＲＸ１は、第１層Ｌ１のシンチレータ結晶ｃの隙間に挿入される反射板であり、反射板ＲＸ２は、第２層Ｌ２のシンチレータ結晶ｃの隙間に挿入される反射板である。また、反射板ＲＸ１は、ｙ方向に配列された８個のシンチレータ結晶ｃのうち、例えば、ｃ（８，２）とｃ（８，３）との間に挿入される。この様に、反射板ＲＸ１の左隣は、ｙ方向について偶数番のシンチレータ結晶ｃが位置し、反射板ＲＸ１の右隣は、ｙ方向について奇数番のシンチレータ結晶ｃが位置している。一方、反射板ＲＸ２は、シンチレータ結晶層において、反射板ＲＸ２とは異なる位置に挿入される。すなわち、反射板ＲＸ２の左隣は、ｙ方向について奇数番のシンチレータ結晶ｃが位置し、反射板ＲＸ２の右隣は、ｙ方向について偶数番のシンチレータ結晶ｃが位置している。なお、この反射板ＲＸ１は、第１層Ｌ１において３枚設けられ、反射板ＲＸ２は、第２層Ｌ２において４枚設けられる。このように、反射板ＲＸ１，ＲＸ２は、シンチレータ２の第１層Ｌ１と第２層Ｌ２との間で交互に出現するようにシンチレータ結晶ｃ１個分の周期でｙ方向に配列している。反射板ＲＸ１の高さは、第１層Ｌ１の高さに等しく、反射板ＲＸ２の高さは、第２層Ｌ２の高さに等しい。

　反射板ＲＸ３は、第３層Ｌ３のシンチレータ結晶ｃの隙間に挿入される反射板であり、シンチレータ２における反射板ＲＸ３の挿入位置は、反射板ＲＸ１と同様なものとなっている。同様に、反射板ＲＸ４は、第４層Ｌ４のシンチレータ結晶ｃの隙間に挿入される反射板であり、シンチレータ２における反射板ＲＸ４の挿入位置は、反射板ＲＸ２と同様なものとなっている。すなわち、反射板ＲＸ３の左隣は、ｙ方向について偶数番のシンチレータ結晶ｃが位置し、反射板ＲＸ３の右隣は、ｙ方向について奇数番のシンチレータ結晶ｃが位置している。そして、反射板ＲＸ４の左隣は、ｙ方向について奇数番のシンチレータ結晶ｃが位置し、反射板ＲＸ４の右隣は、ｙ方向について偶数番のシンチレータ結晶ｃが位置している。なお、この反射板ＲＸ３は、第３層Ｌ３において３枚設けられ、反射板ＲＸ４は、第４層Ｌ４において４枚設けられる。このように、反射板ＲＸ３，ＲＸ４は、シンチレータ２の第３層Ｌ３と第４層Ｌ４との間で交互に出現するようにシンチレータ結晶ｃ１個分の周期でｙ方向に配列している。反射板ＲＸ３の高さは、第３層Ｌ３の高さに等しく、反射板ＲＸ４の高さは、第４層Ｌ４の高さに等しい。

　このように、第１層Ｌ１および第２層Ｌ２に備えられた反射板ＲＸ１，ＲＸ２は、２つの層の間で交互に出現するようにシンチレータ結晶１個分の周期で縦方向に配列している。同様に、第２層Ｌ２および第３層Ｌ３に備えられた反射板ＲＸ２，ＲＸ３は、２つの層の間で交互に出現するようにシンチレータ結晶１個分の周期で縦方向に配列している。同様に、第３層Ｌ３および第４層Ｌ４に備えられた反射板ＲＸ３，ＲＸ４は、２つの層の間で交互に出現するようにシンチレータ結晶１個分の周期で縦方向に配列している。

　＜反射板ＲＹについて＞
　続いて、反射板ＲＹについて説明する。図４の右側は、実施例１に係るシンチレータをそのｚｘ側端面から見たときの平面図である。図４の右側の示すように、いずれの反射板ＲＹも、ｙ方向、およびｚ方向に伸びた板状であり、シンチレータ結晶ｃの隙間に挿入されている。第１層Ｌ１および第２層Ｌ２に跨って設けられている反射板ＲＹａのｚ方向の高さは例えば９ｍｍに設定されている。このように、反射板ＲＹａの高さは第１層Ｌ１と第２層Ｌ２との合計の高さに等しい。同様に、第３層Ｌ３および第４層Ｌ４に跨って設けられている反射板ＲＹｂのｚ方向の高さは例えば９ｍｍに設定されている。このように、反射板ＲＹｂの高さは第３層Ｌ３と第４層Ｌ４との合計の高さに等しい。

　第１層Ｌ１，第２層Ｌ２には、ｙ方向に伸びる反射板ＲＹａがシンチレータ結晶ｃの隙間に挿入されている。この反射板ＲＹａは、ｘ方向に配列された８個のシンチレータ結晶ｃのうち、例えば、ｃ（２，１）とｃ（３，１）との間に挿入される。この様に、反射板ＲＹａの左隣は、ｘ方向について偶数番のシンチレータ結晶ｃが位置し、反射板ＲＹａの右隣は、ｘ方向について奇数番のシンチレータ結晶ｃが位置している。この反射板ＲＹａの各々は、第１層Ｌ１，第２層Ｌ２に跨って設けられており、シンチレータ２全体では３枚設けられる。反射板ＲＹａは、シンチレータ２の第１層Ｌ１と第２層Ｌ２とに跨っているとともにシンチレータ結晶ｃ２個分の周期でｘ方向に配列している。

　同様に、第３層Ｌ３，第４層Ｌ４には、ｙ方向に伸びる反射板ＲＹｂがシンチレータ結晶ｃの隙間に挿入されている。しかし、その挿入位置は、反射板ＲＹａとは異なるものとなっている。すなわち、反射板ＲＹｂの左隣は、ｘ方向について奇数番のシンチレータ結晶ｃが位置し、反射板ＲＹｂの右隣は、ｘ方向について偶数番のシンチレータ結晶ｃが位置している。この反射板ＲＹｂの各々は、第３層Ｌ３，第４層Ｌ４に跨って設けられており、シンチレータ２全体では４枚設けられる。反射板ＲＹｂは、シンチレータ２の第３層Ｌ３と第４層Ｌ４とに跨っているとともにシンチレータ結晶ｃ２個分の周期でｘ方向に配列している。

　このように、第１層Ｌ１および第２層Ｌ２に備えられた反射板ＲＹａは、出現する位置が２つの層の間で同じとなるようにシンチレータ結晶２個分の周期で横方向に配列している。同様に、第２層Ｌ２および第３層Ｌ３に備えられた反射板ＲＹａ，ＲＹｂは、２つの層の間で交互に出現するようにシンチレータ結晶１個分の周期で横方向に配列している。同様に、第３層Ｌ３および第４層Ｌ４に備えられた反射板ＲＹｂは、出現する位置が２つの層の間で同じとなるようにシンチレータ結晶２個分の周期で横方向に配列している。

　＜蛍光の発生位置の弁別方法＞
　次に、実施例１に係る検出器結合体１０のｘ，ｙ，ｚ方向における蛍光の発生位置の弁別方法について説明する。シンチレータ２に入射したγ線は、４領域のいずれかで蛍光に変換される。この蛍光は、ライトガイド４の方向に進み、ライトガイド４を介してＳｉＰＭＡ３に入射する。ＳｉＰＭＡ３は、マルチアノードタイプであり、入射位置に応じて出力される検出信号の電圧が段階的に変化する構成となっている。こうして、蛍光がＳｉＰＭＡ３に入射したｘ，およびｙ方向の位置を弁別することができる。

　次に、図５，図６を参照しながら、検出器結合体１０のｚ方向における蛍光の発生位置の弁別方法について説明する。図５，図６に示すように、シンチレータ２の４領域において、反射板ＲＸと反射板ＲＹの挿入位置が互いに異なるものとなっている。図５，図６を通じて（２，２）に位置するシンチレータ結晶ｃ（２，２）（図５，図６中に斜線で示す）に注目すると、４領域における反射板ＲＸ，ＲＹの挿入方向は、互いに異なったものとなっている。シンチレータ結晶ｃで生じた蛍光は、ｘ，およびｙ方向に広がりながらＳｉＰＭＡ３に到達するが、反射板ＲＸ，ＲＹを設けることによって、その広がり方に方向性が付加される。しかも、ｘ，ｙの位置が同一な各層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４で発した蛍光の各々を比較すれば、それらが広がる方向は互いに異なったものとなっている。つまり、シンチレータ２のｚ方向における蛍光発生位置の違いは、蛍光のｘ，ｙ方向の位置の違いに変換されることになる。ＳｉＰＭＡ３は、このｚ方向の位置の違いに起因する蛍光のｘ，ｙ方向のわずかなずれを検知し、そこから蛍光のｚ方向に関する発生位置が各層Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の中のどこかを割り出すことができる。

　＜隔壁板組体の構成＞　
　本発明の検出器結合体１０は、図２，図４，図５，図６で説明した構成のシンチレータ２の４つおよびこれらに対応するライトガイド４が図７に示すように二次元マトリックス状に配列されて構成される。すなわち、検出器結合体１０は、上述のシンチレータ２の他に、ライトガイド４が結合される面が同じ方向に向いたシンチレータ２を３つ有し、シンチレータ２同士は、ライトガイド４が結合される面と水平な方向から結合されている。これらシンチレータ２は互いに同様の構成となっており、検出器結合体１０は、この４つのシンチレータ２が縦横に配列されて構成されている。検出器結合体１０を構成する隣り合うシンチレータ２は、側面同士が隔壁板５Ｘ，５Ｙを介して結合される。また、隣り合うライトガイド４も側面同士が隔壁板５Ｘ，５Ｙを介して結合される。隔壁板５Ｘ，５Ｙは、各シンチレータ２を隔離する仕切り板となっており、シンチレータ２で発生した蛍光を反射する材料で構成されている。隔壁板５Ｘ，５Ｙは、両隣にあるシンチレータ２に挟まれる位置に設けられるとともに蛍光を反射する材料で構成されている。しかも、隔壁板５Ｘ，５Ｙは、隣接するライトガイド４の間を通過して、ＳｉＰＭＡ３の溝に嵌合する位置までｚ方向に伸びている。従って、隔壁板５Ｘ，５Ｙは、ＳｉＰＭＡ３が有する各領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄを分断する溝にはまり込んでいる。

　各シンチレータ２と隔壁板５Ｘ，５Ｙは、光学接着剤を介して互いに結合している。したがって、各シンチレータ２と隔壁板５Ｘ，５Ｙとの間には、シンチレータ２内部で見られるような光学接着剤が硬化した透過材の層が形成されている。同様に、各ライトガイド４と隔壁板５Ｘ，５Ｙは、光学接着剤を介して互いに結合している。したがって、各ライトガイド４と隔壁板５Ｘ，５Ｙとの間には、シンチレータ２内部で見られるような光学接着剤が硬化した透過材の層が形成されている。

　検出器結合体１０を構成する隔壁板５Ｘ，５Ｙは、Ｘ方向に伸びる隔壁板５Ｘと、Ｙ方向に伸びる隔壁板５Ｙの二種類がある。隔壁板５Ｘは、Ｙ方向から隣接するシンチレータ２同士が直接に結合することを防止しており、隔壁板５Ｙは、Ｘ方向から隣接するシンチレータ２同士が直接に結合することを防止している。検出器結合体１０を構成する各シンチレータ２は、隔壁板５Ｘ，５Ｙにより互いに光学的に隔離される。同様に、検出器結合体１０を構成する各ライトガイド４は、隔壁板５Ｘ，５Ｙにより互いに光学的に隔離される。

　図８，図９は、隔壁板５Ｘ，５Ｙの構成を示している。隔壁板５Ｘには、図８に示すようにｚ方向に伸びた溝Ｇが設けられている。この溝Ｇは、隔壁板５Ｘの下半分に位置し、Ｘ方向における中央に設けられている。隔壁板５Ｙには、図９に示すようにｚ方向に伸びた溝Ｇが設けられている。この溝Ｇは、隔壁板５Ｘの上半分に位置し、Ｙ方向における中央に設けられている。

　隔壁板５Ｘ，５Ｙは互いの溝Ｇを嵌め合わせると、図１０に示すような＋形状の隔壁板組体となる。この隔壁板組体は、空間を４つに仕切るような形状となっている。仕切られた各空間のそれぞれにはシンチレータ２とライトガイド４とが配置されることになる。隔壁板組体は、縦方向に伸びる隔壁板５Ｙと横方向に伸びる隔壁板５Ｘとが組み合わさって構成される。

　隔壁板５Ｘ，５Ｙの構成について説明する。隔壁板５Ｘ，５Ｙは、図１１に示すように白色の反射シートが２枚のＥＳＲ(Enhanced Specular Reflector)フィルムで挟み込まれたような構成となっている。ＥＳＲフィルムは、蛍光を吸収せずに反射する性質を有しているが、蛍光を透過させてしまう性質がある。白色の反射シートは、蛍光の透過を阻止して反射する性質を有しているが、蛍光を吸収してしまう性質がある。隔壁板５Ｘ，５Ｙは互いの反射板の特性を互いに補うような構成を採用している。白色の反射シートにより、隔壁板５Ｘ，５Ｙは、シンチレータ２で生じた蛍光が隣のシンチレータ２に逃げ出してしまうことを確実に防止することができる。隔壁板５Ｘ，５Ｙは、ＥＳＲフィルム、白色シート、ＥＳＲフィルムがこの順に積層され、互いに接着されて一体化している。

　＜シンチレータを隔壁板で隔離する理由＞
　この隔壁板５Ｘ，５Ｙが検出器結合体１０に設けられる理由について説明する。隔壁板５Ｘ，５Ｙは、ＳｉＰＭＡ３が有する各領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄの独立性を保証する目的で設けられる。領域の独立性とは、蛍光の検出動作の独立性のことである。すなわち、ある領域に対応するシンチレータ２に入射した放射線は、この領域にある検出素子で検出され、その隣の領域は、当該放射線の検出はしない。

　このように、検出器結合体１０は、４つの領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄのどれか１つで放射線を検出する構成となっている。１つの放射線について２つの領域が検出をしてしまうことはない。この様な構成であるがゆえ、シンチレータ２で発生した蛍光は、確実にその下にある領域で検出させるようにしなければならない。シンチレータ２で発生した蛍光が隣のシンチレータ２にまで広がってしまうと、それだけ、シンチレータ２に対応する領域で検出される蛍光が弱くなってしまう。

　蛍光の一部が逃げ出していった隣のシンチレータ２にも蛍光を検出する領域がＳｉＭＰＡ３上に用意されている。したがって、隣のシンチレータ２にはみ出た蛍光は、隣の領域で検出すればよいのではないかいう疑問が浮かぶ。つまり、蛍光を４つの領域で検出すればよいのではないかというのである。この様な構成とするのはＳｉＰＭＡ３の制御上の問題がある。

　図１２は、この様な事情について説明している。図１２は、ＳｉＰＭＡ３が有する領域の一つを取り出して説明している。領域には、図１２に示すように、縦４×横４のマトリックス状に検出素子３ａが配列されている。したがって、ＳｉＰＭＡ３には、１６個の検出素子３ａが設けられていることになる。シンチレータ２で蛍光が発生するとこの１６個の検出素子３ａが蛍光を検出することになる。

　１６個ある検出素子３ａが出力する検出信号は、１つの出力端子を通じて放射線検出器１外に出力される構成となっている。検出素子３ａの出力は、ある程度のノイズを含んでいる。このノイズは、蛍光の検出に関係なく常に出力される。１つの出力端子に１６個の検出素子３ａが接続されている構成では、検出素子３ａのノイズ成分が足しあわされて１つの出力端子に流れる。この合計されたノイズは、互いに強め合ったり弱め合ったりを繰り返すので、強度の振れ幅が大きくなる。

　この様な事情があるので、１つの出力端子に接続できる検出素子３ａの個数には限界がある。上述のように、シンチレータ２で生じた蛍光を４つの領域で検出するようにすると、蛍光の検出に６４個の検出素子３ａが用いられることになる。これら６４個の検出素子３ａが出力する検出信号は、やはり１つの出力端子を通じて放射線検出器１外に出力される。

　１つの出力端子に検出素子３ａを６４個も繋いでしまうと、出力端子から取り出されるノイズ成分の振れ幅は更に大きくなる。そして、ついに蛍光を検出していないのに蛍光を検出したかのような誤認識が発生してしまう。このようなダークカウント現象を防ぐには、出力端子に接続する検出素子３ａの個数を減らす必要がある。したがって、あるシンチレータ２で発生した蛍光を検出するのに一度に６４個すべての検出素子３ａを利用できないのである。したがって、ＳｉＰＭＡ３が有する各領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄは、制御系統が互いに独立した構成となっている。

　＜本発明の最も特徴的な構成＞
　続いて本発明の装置において最も特徴的な構成について説明する。すなわち、本発明の検出器結合体１０は、隔壁板５Ｘ，５Ｙの高さ方向の長さがシンチレータ２の長さよりも長くなっているのである。すなわち、隔壁板５Ｘ，５Ｙは、図１３に示すように、シンチレータ２の側面の全面を覆うだけでなく、ライトガイド４の側面の全面を覆い、先端がＳｉＰＭＡ３に設けられた溝に嵌合するまで延伸している。これにより、シンチレータ２で生じた蛍光は、隔壁板５Ｘ，５Ｙにより、シンチレータ間を往来することもできないだけでなく、ライトガイド間を往来することもできない。図１３は、隔壁板５Ｙについての説明となっている。シンチレータ２とライトガイド４とに挟まれる様子は、隔壁板５Ｘと隔壁板５Ｙとの間で違いはない。

　シンチレータ２で発生した蛍光は、ライトガイド４に向かう。このライトガイド４に入射した蛍光のほとんどは、ＳｉＰＭＡ３に入射することになる。しかし、蛍光の一部は、ライトガイド４の側面から出射し、隣のライトガイド４に向かおうとする。このような蛍光は、隔壁板５Ｘ，５Ｙにより阻まれて、結局は隣のライトガイド４に入射することはできない。

　＜検出器結合体１０製造時における隔壁板５Ｘ，５Ｙの機能＞
　図１４は、検出器結合体１０の製造方法を説明している。図１４に示すように、検出器結合体１０は、まず、シンチレータ２，ライトガイド４，隔壁板５Ｘ，５Ｙが光学接着剤により一体化されたユニットに、ＳｉＰＭＡ３を接着することで製造される。本発明の構成によればこの接着工程において、各シンチレータ２とＳｉＰＭＡ３との位置決めを容易に行うことができる。すなわち、ユニットのライトガイド４からは隔壁板５Ｘ，５Ｙがｚ方向に突出している。そしてこの突出部分は＋形状をしている。一方、ＳｉＰＭＡ３には、各領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄを分断するｚ方向に凹んだ＋形状の溝が設けられている。ユニットをＳｉＰＭＡ３に光学的に結合する際、隔壁板５Ｘ，５Ｙの突出部をＳｉＰＭＡ３の溝にはめ合わせれば、自ずとＳｉＰＭＡ３とシンチレータ２とは理想的な位置関係となる。つまり、検出器結合体１０を製造する際、隔壁板５Ｘ，５Ｙは、ライトガイド４に対するＳｉＰＭＡ３の位置を表しているということになる。

　また、シンチレータ２とライトガイド４とを一体化させて上述のユニットを製造するときにも隔壁板５Ｘ，５Ｙは有効に機能する。すなわち、隔壁板５Ｘ，５Ｙは、シンチレータ２とライトガイド４との位置決めをするときの目印ともなっている。隔壁板５Ｘ，５Ｙに沿わせるようにシンチレータ２とライトガイド４とを配置すれば、シンチレータ２とライトガイド４との位置関係は理想通りとなる。

　＜隔壁板５Ｘ，５Ｙに起因する蛍光感度の強化＞
　隔壁板５Ｘ，５Ｙがシンチレータ２とライトガイド４とを一体的に覆うことによる効果について説明する。図１５は、隔壁板５Ｙの近傍で蛍光が発生した場合を示している。図１５の☆の位置で発生した蛍光は、一部が現在いるシンチレータ２から隣のシンチレータ２に入射しようとする。しかし、蛍光は、隔壁板５Ｙで反射して現在いるシンチレータ２の内部に向かい、結局、隣のシンチレータ２に入射することができない。シンチレータ２に光学的に接続されているライトガイド４まで進んだ蛍光は、一部が現在いるライトガイド４から隣のライトガイド４に入射しようとする。しかし、蛍光は、隔壁板５Ｙで反射して現在いるライトガイド４の内部に向かい、結局、隣のライトガイド４に入射することができない。そして、蛍光は、ＳｉＰＭＡ３上の領域の１つに入射する。図１５の網掛けは、ＳｉＰＭＡ３に入射するまでの蛍光の通り道を示している。

　なお、シンチレータ２とライトガイド４との間とライトガイド４とＳｉＰＭＡ３との間には光学接着剤が硬化した接着層が位置している。これら接着層も隔壁板５Ｙに分断されている。したがって、蛍光が接着層を通じてＳｉＰＭＡ３上の隣の領域にはみ出すことがない。

　図１６は、シンチレータ２とライトガイド４に個別に隔壁板５Ｙが設けられている場合を示している。図１６の☆印は、蛍光の発生位置を表している。図１６に係る構成では、シンチレータ２の側面を覆う隔壁板５Ｙａとライトガイド４の側面を覆う隔壁板５Ｙｂとがあり、互いに別体となっている以上、隔壁板５Ｙａ，５Ｙｂの間には隙間ｓ１が生じる。この隙間ｓ１は、放射線検出器１と隔壁板５Ｙａ，５Ｙｂとを貼り合わせる際に用いられる接着剤が硬化した透過材で満たされている。この接着剤は、シンチレータ２とライトガイド４とを接着する接着剤と同質のものであり、硬化すると蛍光を透過する性質を有している。したがって、蛍光は、隔壁板５Ｙａと隔壁板５Ｙｂとの間に開いた逃げ道を通じて隣のシンチレータ２やライトガイド４に進入してしまう。図１６の網掛けは、ＳｉＰＭＡ３に入射するまでの蛍光の通り道を示している。

　また、図１６の構成によれば、符号ｓ２に示すようにＳｉＰＭＡ３上の領域に跨がって硬化した接着剤層が存在する。したがって、ライトガイド４から射出した蛍光の一部は、ライトガイド４に対応するＳｉＰＭＡ３上の領域に入射せず、接着剤層ｓ２を通じてその隣の領域に入射してしまう。

　蛍光は、ＳｉＰＭＡ３上にある領域の１つで検出される。つまり、図１５の構成で言うと、左側のシンチレータ２で発生した蛍光は、左側の領域Ｒａのみで検出されるわけである。図１５の場合は、蛍光は、すべて左側の領域Ｒａで検出され、検出信号に変換される。ところが、図１６の場合、蛍光は、すべて左側の領域Ｒａで検出されるわけではない。したがって、検出信号は、図１５のときよりも弱くなってしまう。図１６において右側の領域Ｒａに漏れ出した蛍光は、右側の領域Ｒｂで検出されたとしても、このときの検出信号は、左側の領域Ｒａの検出結果に反映されることはない。本発明の検出器結合体１０は、図１２を用いて説明したように各領域は互いに蛍光を独立的に検出するような構成となっているからである。実際の右側の領域Ｒｂの動作を考えると、入射した蛍光が弱すぎて、検出信号の出力はしないものと考えられる。

　以上のように、本発明によれば、複数のシンチレータ２を一体化させて構成される検出器結合体１０において、製造コストを抑止し、検出感度を高めることができる。すなわち、本発明に係る検出器結合体１０は、各領域を分断する溝が設けられたＳｉＰＭＡ３を有し互いに隣接するシンチレータ２に挟まれる位置に設けられた隔壁板５Ｘ，５ＹがＳｉＰＭＡ３の溝に嵌合する位置まで伸びた構成をしている。このようにすると、検出器結合体１０を効率的に製造することができる。シンチレータ、ライトガイド４および隔壁板５Ｘ，５Ｙが一体化したユニットをＳｉＰＭＡ３に装着する際に、ユニットから突出した隔壁板５Ｘ，５Ｙの先端をＳｉＰＭＡ３の溝にはめ込めば、ユニットとＳｉＰＭＡ３との正確な位置合わせが完了するからである。これにより、検出器結合体１０の光学的特性は理想通りとなり、検出感度が改善される。

　また、ＳｉＰＭＡ３が有する各領域は、制御系統が独立していれば、出力端子から出力される暗電流を少なくすることができ、検出感度の高い検出器結合体１０が構成できる。

　上述のように、隔壁板５Ｘ，５Ｙは、検出器結合体１０を製造する際、ライトガイド４に対するＳｉＰＭＡ３の位置を表していれば、検出器結合体１０の製造が容易に行える。

　本発明は、上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。

　（１）上述した実施例のいうシンチレータ結晶は、ＬＧＳＯで構成されていたが、本発明においては、その代わりに、ＬＹＳＯ（Ｌｕ_{２（１－Ｘ）}Ｙ_２ＸＳｉＯ_５）やＧＳＯ（Ｇｄ_２ＳｉＯ_５）などの他の材料でシンチレータ結晶を構成してもよい。本変形例によれば、より安価な放射線検出器が提供できる放射線検出器の製造方法が提供できる。

　（２）上述した実施例は、ＳｉＰＭＡ３が単一の基板を有していたが、本発明は、この構成に限られない。本発明は、シンチレータ２の各々に対応する複数のＳｉＰＭＡ３を有する構成についても適用できる。また、本発明の光検出器はＳｉＰＭＡに限られない。

　（３）上述した実施例は、４つのシンチレータ２が縦２×横２の二次元マトリックス状に配列された構成となっていたが、本発明はこの構成に限られない。シンチレータ２の個数および並べ方は、適宜変更することができる。

　（４）上述した実施例は、ライトガイド４を有する構成であったが、本発明はこの構成に限られない。本発明を具体化するにあたっては、図１７に示すように、シンチレータ２がライトガイド４を介さずＳｉＰＭＡ３に直接光学的に結合するようにしてもよい。この変形例によれば、複数のシンチレータ２で構成される層、およびＳｉＰＭＡ３がｚ方向に積層されており、隔壁板５Ｙは、ＳｉＰＭＡ３の溝に嵌合する位置まで伸びている。図１７は、隔壁板５Ｙについての説明となっている。ＳｉＰＭＡ３の溝に嵌合する様子は、隔壁板５Ｘと隔壁板５Ｙとの間で違いはない。

　本変形例に係る検出器結合体におけるあるシンチレータ２で生じた蛍光は、隔壁板５Ｙで反射して現在いるシンチレータ２の内部に向かい、結局、隣のシンチレータ２に入射することができない。そして、蛍光は、ＳｉＰＭＡ３上の領域の１つに入射する。

　（５）上述した実施例は、隔壁板５Ｙをシンチレータ内部に有しない構成となっていたが、本発明はこの構成に限られない。本発明を具体化するにあたっては、図１８に示すように、シンチレータ２が互いに隣接するシンチレータ結晶ｃに挟まれる位置に隔壁板５Ｙを有するようにしてもよい。本変形例に係るＳｉＰＭＡ３は、シンチレータ結晶ｃの各々に対応する領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅ，Ｒｆ（素子）が設けられるとともに、各領域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅ，Ｒｆを分断する溝が設けられている。そして、隔壁板５Ｙは、ＳｉＰＭＡ３の溝に嵌合する位置まで伸びている。図１８は、隔壁板５Ｙについての説明となっている。ＳｉＰＭＡ３の溝に嵌合する様子は、隔壁板５Ｘと隔壁板５Ｙとの間で違いはない。本変形例は、本願発明を検出器結合体ではなく、単一のシンチレータ２を有する検出器に応用したものとなっている。

　本変形例に係る検出器におけるあるシンチレータ２で生じた蛍光は、隔壁板５Ｙで反射して現在いるシンチレータ結晶の内部に向かい、結局、隣のシンチレータ結晶に入射することができない。そして、蛍光は、ＳｉＰＭＡ３上の領域の１つに入射する。

　以上のように、本発明は医用分野に適している。

２            シンチレータ
４            ライトガイド
３            ＳｉＰＭＡ（光検出器）
５Ｘ，５Ｙ    隔壁板

Claims

（Ａ）放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が縦方向および横方向に配列して構成されるシンチレータを複数有し、複数の前記シンチレータが前記縦方向に配列され、
（Ｂ）前記シンチレータで発生した蛍光を通過させるライトガイドを複数有し、複数の前記ライトガイドが前記縦方向に配列され、
（Ｃ）前記シンチレータの各々に対応する領域が設けられるとともに、各領域を分断する溝が設けられた光検出器と、
（Ｄ）互いに隣接する前記シンチレータに挟まれる位置に設けられた蛍光を反射する隔壁板とを備え、
（Ｅ）複数の前記シンチレータで構成される層、複数の前記ライトガイドで構成される層、および前記光検出器が前記縦方向および前記横方向と直交する前記高さ方向に積層されており、
（Ｆ）前記隔壁板は、隣接する前記ライトガイドの間を通過して、前記光検出器の前記溝に嵌合する位置まで伸びていることを特徴とする検出器結合体。
　請求項１に記載の検出器結合体において、
　前記光検出器が有する各領域は、制御系統が独立していることを特徴とする検出器結合体。
　請求項１または請求項２に記載の検出器結合体において、
　前記隔壁板は、検出器結合体を製造する際、前記ライトガイドに対する前記光検出器の位置を表していることを特徴とする検出器結合体。
　請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の検出器結合体において、
　前記隔壁板は、ＥＳＲフィルム、白色シート、ＥＳＲフィルムがこの順に積層されて構成されていることを特徴とする検出器結合体。
　請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の検出器結合体において、
　縦横に配列された４つのシンチレータを有し、
　前記縦方向に伸びる前記隔壁板と前記横方向に伸びる前記隔壁板とが組み合わさって構成される隔壁板組体を備えていることを特徴とする検出器結合体。
　請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の検出器結合体において、
　ＴＯＦ－ＰＥＴ装置用となっていることを特徴とする検出器結合体。
（Ａ）放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が縦方向および横方向に配列して構成されるシンチレータを複数有し、複数の前記シンチレータが前記縦方向に配列され、
（Ｃ）前記シンチレータの各々に対応する領域が設けられるとともに、各領域を分断する溝が設けられた光検出器と、
（Ｄ）互いに隣接する前記シンチレータに挟まれる位置に設けられた蛍光を反射する隔壁板とを備え、
（Ｅ＋）複数の前記シンチレータで構成される層、および前記光検出器が前記縦方向および前記横方向と直交する前記高さ方向に積層されており、
（Ｆ＋）前記隔壁板は、前記光検出器の前記溝に嵌合する位置まで伸びていることを特徴とする検出器結合体。
（Ａ）放射線を蛍光に変換するシンチレータ結晶が縦方向および横方向に配列して構成されるシンチレータを有し、複数の前記シンチレータが前記縦方向に配列され、
（Ｃ＋）前記シンチレータ結晶の各々に対応する領域が設けられるとともに、各領域を分断する溝が設けられた光検出器と、
（Ｄ＋）前記シンチレータは、互いに隣接する前記シンチレータ結晶に挟まれる位置に設けられた蛍光を反射する隔壁板を有し、
（Ｅ＋）複数の前記シンチレータで構成される層、および前記光検出器が前記縦方向および前記横方向と直交する前記高さ方向に積層されており、
（Ｆ＋）前記隔壁板は、前記光検出器の前記溝に嵌合する位置まで伸びていることを特徴とする検出器。